嫦娥二號將奔月 將精確探測月球資源(圖)
作者:张晓芳

●為“嫦娥三號”任務實現月球軟着陸進行部分關鍵技術實驗
●對“嫦娥三號”着陸區進行高精度成像
我國探月工程二期“嫦娥二號”衞星計劃於近期實施飛行任務。記者昨天從中科院西安光學精密機械研究所瞭解到,星上搭載該所研製的CCD立體相機將為月球拍“特寫”,拍出月球上汽車大小的物體。
搭載相機分辨率可達1米
比“嫦娥一號”提高17倍
“嫦娥二號”是我國探月工程二期的先導星,其重要任務之一是要對“嫦娥三號”的着陸區進行高精度成像,其繞月飛行高度將由“嫦娥一號”時的200公里降低到100公里,為月球拍“近照”。
西安光機所承擔了“嫦娥二號”衞星上CCD立體相機的研製任務。據光機所工作人員介紹,“嫦娥二號”衞星上搭載的CCD立體相機的精度將大大提高,分辨率由“嫦娥一號”衞星上CCD立體相機的120米提高到7米,提高了17倍。
為了探路任務完成得更準確,“嫦娥二號”還要從100公里的遠軌道下降到距離月球15公里的地方,對“嫦娥三號”的着陸點“虹灣地區”進行高精度的探測和成像。在這種距離下,相機可以拍到分辨率高達1米的圖像,相當於給月球拍“特寫”。
1米分辨率圖像意味着什麼?西安光機所所長趙衞介紹説,“嫦娥一號”上的CCD立體相機的分辨率是120米,相當於只能看到停車場大小的物體,而“嫦娥二號”上的CCD立體相機拍出的1米分辨率的圖像,相當於能夠看到停車場裏汽車大小形狀的物體。
96個“像”構成一張圖
使我國探月成果領先國際
CCD立體相機由光學鏡頭、CCD探測器和信號處理系統組成。CCD探測器是其核心器件,能把光學鏡頭透過的光信號變成電信號,然後通過信號處理輸出到衞星上的存儲設備。但相機拍照時離月球表面很近,而且月球是自轉的,怎樣才能獲得清晰的月球圖像呢?
“嫦娥二號”CCD立體相機主任設計師趙葆常研究員説,月球衞星對月球的成像跟數碼相機拍靜物不一樣,月球衞星成像時,照相機和被拍的目標始終是運動狀態,為月球拍特寫主要是靠相機的推掃成像技術。推掃成像的概念就是用現在的CCD相機成一個條狀的像,然後由若干個條狀的像,組成一個完整的圖像。為了提高相機成像清晰度與分辨率,研製人員對相機感光原理進行了特殊修改,採用多區域感光合成技術。趙葆常説,“嫦娥二號”使用96條線CCD對同一目標採樣,最後把信號全都累加。很暗的目標、分辨率很高的目標,“嫦娥二號”都能照出來。
據瞭解,至今國際上還沒有分辨率優於10米的全月立體圖像,而“嫦娥二號”CCD立體相機具有的這種高精度能力,將會使我國探月做出國際領先的科研成果。其對“虹灣”地區的更近距離探測,將保證“嫦娥三號”落得安全可靠。
新聞鏈接
“嫦娥一號”拍出
數據精度最高全月球地形圖
2007年10月24日,我國成功發射“嫦娥一號”衞星。2009年3月1日衞星受控撞月,經過一年多穩定的在軌運行,“嫦娥一號”衞星實現了“準時發射、準確入軌、精確測控、精密變軌、成功繞月、有效探測、取得成果”的一系列目標,圓滿地完成了探月工程一期的工程目標和探測任務。
中國首次月球探測工程全月球三維數字地形圖,是由西安光機所為“嫦娥一號”研製的CCD立體相機獲取的影像數據,經三線陣數字攝影測量處理製作而成。在我國首次探月工程中,“嫦娥一號”上搭載的一台三線陣CCD推掃相機,能夠在85秒內獲得月球表面同一物體前視、正視和後視三個不同視角的圖像數據,以此為依據可以獲得全月球的三維地形數據。
2009年9月28日專家評審:中國首次月球探測工程全月球三維數字地形圖,是目前國際上平面與高程分辨率最高、數據精度最高的全月球三維數字地形圖。記者 孫佳
“嫦娥二號”進入最後發射階段
記者從有關部門獲悉,目前北京航天城內的航天飛行控制中心裏一片繁忙,上百名航天科技人員正在緊張地進行聯調聯試,為“嫦娥二號”任務做最後的技術狀態確認和準備工作。
近日在飛控大廳裏出現這樣的一幕,報警系統突然發出警告,數據出現異常波動,人員迅速定位,查找原因,啓動預案,幾分鐘後將故障成功排除。原來,這只是一次聯調聯試。
據介紹,“嫦娥二號”任務具有控制風險高、測控難度大、技術狀態複雜、試驗項目新等特點,對此他們組成實戰考核小組,深入中心各參試崗位,通過臨機設置故障、隨機提問等方式檢驗參與任務人員的參試能力和應急處置能力。
“嫦娥二號”奔月行程縮至5天
“人月兩團圓並不遙遠,我們有能力把人送上月球。”9月21日,中國探月工程的首席科學家歐陽自遠透露,“嫦娥二號”將在年內升空,只需不到5天時間就能到達月球。
歐陽自遠介紹,“與‘嫦娥一號’相比,‘嫦娥二號’將飛得離月球更近,運行軌道距離月球為100公里。由於攜帶了空間分辨率小於10米的CCD立體相機,‘嫦娥二號’對月球表面的觀測也將更清晰。這一技術還將確保‘嫦娥三號’今後着陸在月球表面的理想位置,而不是落在斜坡上或者坑洞裏。”
作為中國探月工程的首席科學家,歐陽自遠自信地説:“人月兩團圓並不遙遠,我們有能力把人送上月球。一個人重量不過100公斤,以目前的技術再加100公斤打上去沒有任何問題。從2004年中國的探月工程立項,到2007年‘嫦娥一號’上天,僅僅花了14億元,恰好是北京市修2公里地鐵的錢。”
此次探月將精確探測月球資源
研究發現,月球表面土壤中富含大量的氦3,初步估計有上百萬噸。而利用氘-氦3參與的核聚變發電向人類提供能源,是科學家目前正在研究的課題。
如果能夠解決將氦3運回地球這一問題的話,8噸的氦3就可以解決全中國一年的能源供應總量。9月21日,中國探月工程的首席科學家歐陽自遠告訴記者:“‘嫦娥二號’攜帶新型伽馬射線譜儀奔月,將更加精確地探測出月球上各種元素的相對含量,進而發現月球表面資源富集區。”
“嫦娥三號”2013年登月
近期,“嫦娥二號”即將奔月的消息傳來,中國探月工程將取得更大的實質進展。19日,中國工程院院士、原國家航天局局長欒恩傑在南京透露,我國新一代運載火箭預計5年後建成,“嫦娥三號”有望在2013年落月探測90天,並給落月點起了一個富有詩意的名字——“廣寒宮”。
據欒恩傑介紹,“嫦娥三號”將於2013年前發射,並真正實現落月。“嫦娥三號”着陸後,月球車將在月球探測90天,並抓取月壤在車內進行分析,得到的有關數據將直接傳回地球。“90天內,月球車巡遊的範圍可達到5平方公里。着陸器拍攝月球車巡遊的圖像也能傳回到地面。月球赤道附近的虹灣地區是‘嫦娥三號’着陸的首選”。 (記者孫佳 實習生權偉娜)
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